Caracterización experimental de las cargas térmicas en los bajos de trenes metropolitanos - Lázaro Urrutia, Mariano; Alvear Portilla, Daniel (Anales de Ingeniería Mecánica, 2025)
Los sistemas de transporte ferroviario subterráneo son esenciales en las grandes urbes por su capacidad para transportar un elevado volumen de pasajeros de forma rápida y continua. Sin embargo, las condiciones intensivas de explotación, el tipo de materiales en los bajos de los trenes y la acumulación de partículas durante el funcionamiento plantean desafíos significativos en cuanto a seguridad y eficiencia. En este contexto, surge la necesidad de estudiar los factores que pueden mejorar la confiabilidad y durabilidad de los componentes situados bajo el bastidor de los trenes, especialmente en los sistemas de frenado y otros equipos críticos. El estudio se centró en evaluar los escenarios y factores de riesgo específicos de los trenes metropolitanos, tomando como caso de estudio un sistema de Metro. La investigación incluyó una revisión detallada del equipamiento presente en los bajos de los trenes, con el fin de identificar y analizar los puntos críticos donde las condiciones de operación, altas temperaturas y acumulación de grasas y partículas pueden influir negativamente en el rendimiento de los componentes. Entre los elementos más destacados se identificaron las pastillas del sistema de frenado por disco, sometidas a un elevado desgaste y fricción, y que presentan características térmicas que requieren una atención particular. Mediante ensayos en laboratorio y mediciones in situ bajo condiciones operativas, se caracterizó su comportamiento térmico y su capacidad de resistencia a temperaturas elevadas. Esta evaluación permitió obtener datos precisos sobre la interacción de las pastillas con el entorno operativo, así como posibles puntos de fatiga bajo condiciones de demanda elevada. Los resultados sugieren la importancia de incorporar medidas que optimicen el diseño de los componentes en los bajos de los trenes y que respondan adecuadamente a las condiciones de operación real. La implementación de materiales y estructuras que reduzcan el impacto del calor y minimicen la acumulación de partículas podría aumentar la durabilidad y rendimiento de los sistemas críticos. Asimismo, este enfoque se plantea como una metodología para futuras investigaciones, con el fin de mejorar la confiabilidad en el sector ferroviario subterráneo. En conclusión, la investigación y evaluación de componentes de alto riesgo proporciona un marco para desarrollar soluciones de ingeniería que eleven la seguridad y confiabilidad de los sistemas ferroviarios subterráneos. La caracterización detallada de los puntos críticos en los bajos de los trenes permite avanzar en la creación de diseños robustos y eficientes que respondan a las necesidades operativas de estos sistemas de transporte, contribuyendo a su optimización en términos de eficiencia y seguridad.